《python程序设计》课件 项目一 开发简单的学生成绩管理系统

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开发简单的学生成绩管理系统xx学院-XX学院《python程序设计》

计算机基础e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF课前预习：计算机系统由硬件和软件组成物理计算机和外围设备统称为硬件计算机执行的程序称为软件软件一般分为系统软件和应用软件两大类计算机程序指定计算机完成任务所需的一系列步骤编程语言，又称为程序设计语言，是一组用来定义计算机程序的语法规则。每一种语言都有一套独特的关键字和程序指令语法

计算机基础e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF课前预习：编程语言分为低级语言和高级语言两类机器语言和汇编语言属于低级语言。

机器语言是第一代程序设计语言，使用二进制代码编写程序，可读性差，但能够直接被计算机识别和执行。

汇编语言是第二代程序设计语言，使用简单的助记符来表示指令。高级语言是独立于计算机体系结构的语言，其最大特点是类似自然语言的形式描述对问题的处理过程，例如C、C++、C#、Java和Python属于高级语言。低级语低级语言与特定的机器有关言高级语言独立于机器

计算机基础e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF课前预习：静态语言和脚本语言两类采用编译方式执行的语言属于静态语言，例如C、C++、C#、Java等优点在于：编译后的目标代码可以直接运行；编译所产生的目标代码执行速度通常更快采用解释方式执行的语言属于脚本语言，例如JavaScript、PHP、Python等优点在于：源代码可以在任何操作系统上的解释器中运行，可移植性好；解释执行需要保留源代码，因此程序纠错和维护十分方便e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF【项目综述】现计算机专业的学生接到老师布置一个开发任务，需要编写一个简单的高校学生成绩管理系统。要求能够有基本的输入/输出功能：能通过输入语句录入某专业学生的学期课程成绩（包括Python程序设计、高等数学、大学英语、计算机应用基础、人工智能导论课程），然后计算该学生课程总分和平均分，并能按照相对优美的格式输出学生基本信息以及课程成绩、学期的总分和平均分。e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF【学习目标】能安装和配置Python开发运行环境。能编写简单代码测试Python开发运行环境。能在Python开发运行环境中测试Python数据类型、运算符、表达式和基本输入输出用例，并完成开发简单的学生成绩管理系统。能对Python开发运行环境出现的问题进行分析，借助互联网、相互讨论解决问题。培养学生爱国、创新精神以及激发学生的爱国热情、强国志愿、报国行动。e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF【重点和难点】【知识重点】1.安装和使用Python程序集成开发环境。2.Python语言基础结构，Python数据类型、运算符、表达式和基本输入输出。【知识难点】Python数据类型、运算符、表达式和基本输入输出。e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF【学习内容】任务一安装和测试Python程序集成开发环境任务二定义学生成绩管理系统中的变量任务三定义学生成绩管理系统中变量的数据类型任务四分析学生成绩管理系统中运算符的使用任务五利用Python的输出函数实现学生成绩管理系统的格式化输出e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境利用Python语言开发学生成绩管理系统，需要安装和配置Python程序集成开发环境，Python程序的开发环境有很多，本任务要选择合适的开发环境，并完成Python程序集成开发环境的安装和配置工作。【任务描述】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境1.开发学生成绩管理系统需要什么环境呢？

合适的Python开发运行环境，有助于团队共享成果，相互沟通，及时反馈，发现问题及时解决，并提高开发学习效率。Python语言可以在IDLE、PyCharm、Anaconda、JupyterNotebook等环境中实现，每种环境各有优缺点。IDLE是Python自带的集成开发环境（IDE），具有代码编辑、调试、执行等功能。它可以在Windows、MacOS、Linux等操作系统上运行。IDLE的优点是简单易用，缺点是功能较为基础。PyCharm是一款由JetBrains公司开发的PythonIDE，支持代码高亮、代码自动完成、调试、版本控制等功能。PyCharm分为专业版和社区版，专业版功能更加强大，但需要付费使用。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境1、开发学生成绩管理系统需要什么环境呢？

Anaconda是一个用于科学计算的Python发行版，包含了Python解释器、科学计算包、数据可视化工具等，其中包含了JupyterNotebook工具。而JupyterNotebook是一款基于Web的交互式计算环境，支持包括Python在内的多种编程语言，可以用于数据清洗、数据可视化、机器学习等领域，具有交互性强、可视化效果好等优点。

Anaconda和JupyterNotebook在Windows和Linux环境中均可以运行，在Windows环境中安装和配置相对简单，操作容易。安装Anaconda，需要下载适合Windows版的Anaconda软件，并规划好自己电脑存储的空间，例如下载的软件存放目录、Anaconda安装的目录路径以及随后学习、代码文件存放的目录等。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境1、开发学生成绩管理系统需要什么环境呢？

通过对IDLE、PyCharm、Anaconda、JupyterNotebook等环境的分析，也考虑未来扩展，本项目选择Anaconda的JupyterNotebook环境，具有交互性强、可视化效果，也为未来开发人工智能应用、自动化运维等提供高效的支持。本项目将Anaconda安装到C盘的Windows默认的文件夹中，将自己学习、代码文件保存到已经建好的D盘“jupyter”文件夹中。。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境2.安装Anaconda软件①下载完成Anaconda软件后，直接以管理员的身份运行该软件进入安装流程，如图，单击Next按钮进入安装流程，在安装过程中会提示同意协议、选择安装路径等信息，根据提示默认值一步一步安装，完成后出现如图所示界面，单击Finish按钮完成安装。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境2.安装Anaconda软件②安装完成后在Windows“开始”菜单中有AnacondaNavigator快捷导航，单击该导航菜单进入AnacondaNavigator，如图1-3所示。单击该界面上JupyterNotebook图标下面的Launch按钮发布JupyterNotebook，自动运行JupyterNotebook并出现JupyterNotebook的Web工作主页，如图1-4所示。。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境3.自定义工作目录部署好JupyterNotebook后，默认的工作目录是安装该软件用户主目录，如果希望设置自己的工作目录，需要自定义自己的工作目录，下面设置自己的工作目录。（1）在AnacondaPrompt下重置jupyternotebook配置文件在命令提示符下执行jupyternotebook--generate-config命令，提示是否用默认的配置重置jupyter_notebook_config.py配置文件，此处选择“N”。命令执行代码如下面文本框内容。【任务实施】MicrosoftWindows[版本10.0.19044.1379](c)MicrosoftCorporation。保留所有权利。(base)C:\Users\Administrator>jupyternotebook--generate-configOverwriteC:\Users\Administrator\.jupyter\jupyter_notebook_config.pywithdefaultconfig?[y/N]N(base)C:\Users\Administrator>e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境3.自定义工作目录（2）自定义工作目录利用写字板打开jupyter_notebook_config.py文件，采用查找的方法找到“#c.NotebookApp.notebook_dir=''”，填入路径自己的路径，这里用“C:\测试jupyter”，并去掉该行前面的“#”。请参考下面的内容进行修改。【任务实施】##DictofPythonmodulestoloadasnotebookserverextensions.Entryvaluescan#beusedtoenableanddisabletheloadingoftheextensions.Theextensions#willbeloadedinalphabeticalorder.#Default:{}#c.NotebookApp.nbserver_extensions={}##Thedirectorytousefornotebooksandkernels.#Default:''c.NotebookApp.notebook_dir='C:\测试jupyter'e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境3.自定义工作目录（3）修改JupyteNotebook属性右击JupyteNotebook可执行文件或者快捷方式，在弹出的右键快捷菜单中选择“属性”命令，打开属性对话框，在“快捷方式”选项卡中找到“目标”设置项目，将该设置信息的最后面的"%USERPROFILE%/"去掉，然后单击“确定”按钮，如图1-5所示。完成后重新启动JupyteNotebook。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境4.修改JupyteNotebook参数为了方便在JupyteNotebook环境中操作和信息显示，需要修改JupyteNotebook参数，使得JupyteNotebook能实现代码自动格式化、字体缩放、代码自动补全、目录索引和实现代码行号功能。（1）安装jupyter_nbextensions_configurator以管理员身份运行AnacondaPrompt，依次输入以下命令，安装JupyteNotebook扩展配置参数。condainstall-cconda-forgejupyter_nbextensions_configuratorcondainstall-cconda-forgejupyter_contrib_nbextensions【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境4.修改JupyteNotebook参数（2）配置jupyter_nbextensions_configurator用户以管理员身份运行AnacondaPrompt，依次执行以下命令，配置JupyteNotebook用户参数。jupytercontribnbextensioninstall--userjupyternbextensions_configuratorenable--user【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境4.修改JupyteNotebook参数（（3）重启JupyteNotebook并设置JupyteNotebook扩展功通过Windows“开始”菜单重启JupyteNotebook程序，这时打开的JupyterNotebook的Web工作主页如图1-4所示，可以看到此界面比图1-3所示的主页界面多了个一个Nbextensions标签。单击Nbextensions标签，出现如图1-6所示的界面，可以选中相关复选框，设置JupyteNotebook扩展的参数，启用相关功能。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境4.修改JupyteNotebook参数（4）查看JupyteNotebook扩展工具条设置完成JupyteNotebook扩展功能后重新启动JupyteNotebook，在图1-4所示的JupyteNotebook主页中单击右上角的New按钮，在下拉菜单中选择Python3(ipykernel)选项，即可创建新的Notebook，如图1-7所示。在新建的Notebook操作界面中可以看到JupyteNotebook的扩展功能，如图1-8所示。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境5.JupyteNotebook使用（1）JupyterNotebook单元格（cell）的格式选项创建Notebook后，可以改变单元格（cell）格式，在图1-8所示的界面中，工具栏中有“代码”和Markdown选项，默认是“代码”选项，当选择“代码”选项时，该单元格被设置为代码单元格，可以在此单元格中执行代码，当选择Markdown选项时，该单元格被设置为Markdown单元格，可以按照Markdown语法编辑标题、列表，粗体、斜体、删除线文本。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境5.JupyteNotebook使用（2）JupyterNotebook基本操作快捷键①切换到命令模式（按【Esc】键）。在命令模式下，可以使用快捷键对单元格进行操作，而不会触发单元格内的代码或文本编辑。②切换到编辑模式（按【Enter】键）。在编辑模式下，可以编辑当前选中的单元格内容。③运行单元格（【Shift+Enter】）。运行当前单元格中的代码，并将焦点移动到下一个单元格。④保存Notebook（【Ctrl+S】或【Command+S】）。保存当前Notebook的所有更改。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境5.JupyteNotebook使用（2）JupyterNotebook基本操作快捷键⑤插入单元格。

在当前单元格上方插入新单元格：按【A】键。

在当前单元格下方插入新单元格：按【B】键。⑥删除单元格（连续按两次【D】键）。删除当前选中的单元格。⑦更改单元格类型。

切换到代码单元格：按【Y】键。

切换到Markdown单元格：按【M】键。⑧撤销单元格删除（【Z】）。如果不小心删除了单元格，可以按【Z】键恢复最后一个被删除的单元格。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境5.JupyteNotebook使用（3）单元格操作①运行单元格。单击单元格旁边的Run按钮，或者使用快捷键【Shift+Enter】。对于代码单元格，运行后会执行代码并显示输出结果。对于Markdown单元格，运行后会将Markdown语法解析为格式化的文本内容。②停止运行单元格。如果某个单元格运行时间过长，可以单击工具栏中的Stop按钮（通常是一个正方形图标）来中断运行。③清除输出。如果需要清除单元格的输出内容，可以单击工具栏中的ClearOutput按钮（通常是一个带有垃圾桶图标的按钮）。④移动单元格。在命令模式下，使用【Shift+K】快捷键将单元格向上移动，使用【Shift+J】快捷键将单元格向下移动。或者使用工具栏中的“向上箭头”和“向下箭头”按钮来移动单元格。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境5.JupyteNotebook使用（4）文件保存和下载创建好的Notebook需要保存时，可以单击“保存”按钮；如果想另存可以选择File→SaveAs命令；如果想下载为某种类型的文件，可以打开File菜单，单击DownloadAs保存为markdown、网页、PDF、Notebook等类型的文件。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境6.通过简单的代码测试JupyteNotebook运行环境JupyteNotebook环境搭建完成后，编写一个绘制sin(x)和cos(x)曲线的程序进行测试。在一个cell中输入如下代码，然后按【Shift+Enter】组合键运行，输出结果如图1-8所示。【任务实施】importmatplotlib.pyplotasplt#加载matplotlib模块用来绘制图形importnumpyasnp#加载numpy模块进行数学计算#绘制.sin(x)和cos(x)曲线x=np.linspace(1,10,50)#在[1,10)之间产生50个点y=np.sin(x)y1=np.cos(x)plt.figure()plt.plot(x,y)#绘制sin(x)plt.plot(x,y1)#绘制cox(x)plt.show()e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF学习任务一

安装和测试Python程序集成开发环境在JupyteNotebook环境中编写代码绘制y=log2x图像。请创建一个文件，在该文件中创建一个code类型的cell，编写一段代码，绘制一个y=log2x（x属于[1,10)的值）的图像，并在该文档中创建一个markdown类型cell说明本程序功能和代码功能，完成后保存，下载该文件保存为“编号+姓名+Python语言基础结构1.pdf”文件，保存到自己的学习成果集中。【思考与练习】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量在任务一中已经完成Python程序集成开发环境的安装，并测试程序运行。本任务学习Python语言特点，掌握Python的基本语法、常量和变量，在此基础上定义学生成绩管理系统中需要的变量。【任务描述】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量1.认识Python语言

Python语言的应用领域非常广泛，包括但不限于Web应用开发、图形界面开发、系统网络运维、网络编程、数据分析、数据可视化、人工智能、游戏开发等。特别是在Web开发、数据科学、机器学习、人工智能和自动化测试等领域，Python已经成为主流的开发语言之一。学习和掌握Python语言成为认识信息技术和数字化社会重要途径。

要编写一个Python程序，需要用一定的语法规则将Python的基本语句组织在一起，然后将代码交给Python编译器，Python编译器先将源代码经过词法分析、语法分析、语义分析等阶段转换成字节码，然后交给Python字节码虚拟机，通过解释器一条一条执行这些字节码，输出程序运行结果。

【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量2.Python语言的发展状况、特点和功能

Python是一门跨平台、开源、免费的解释型高级语言，近些年以其简洁易读、功能强大、易于学习和应用广泛等特点，成为各大高校、开发者和数据科学家的首选编程语言。掌握Python语言将为个人的职业发展提供有力的支持和保障。（1）Python语言的发展

Python最初由荷兰程序员GuidovanRossum在1989年圣诞节期间开发而成，1994年正式发布Python1.0。2000年发布Python2.0版本。

2008年发布Python3.0版本，引入了许多不兼容的变化，如修改了print语句、统一了字符串编码、改进了整数除法行为等，使Python语言更加一致、清晰和可维护。

随后，Python3.x不断发布新版本，持续引入新功能和优化。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量2.Python语言的发展状况、特点和功能（2）Python的特点①简洁易读。Python的语法简洁明了，代码可读性高，使得学习者根据语句很容易看懂程序的逻辑，开发者也可以更加专注于编写清晰、简洁的代码。②面向对象。像C++、Java、C#、PHP、JavaScript等面向对象语言一样，Python也是一种面向对象的语言，支持类、继承、封装和多态等面向对象编程的特性。③免费和开源。Python是开源的，可以免费使用和分发。同时，Python社区提供了丰富的第三方库和工具，供开发者使用。④跨平台。Python可以在多种操作系统上运行，包括Windows、Linux和macOS等。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量2.Python语言的发展状况、特点和功能（2）Python的特点⑤强大的库支持。Python拥有庞大的第三方库和框架支持，这些库和框架提供了丰富的功能和工具，使得开发者可以快速构建复杂的应用程序。⑥动态类型。Python是一种动态类型的语言，变量类型在运行时确定，这种类型使得程序员可以更加灵活地编写代码，无需在编写时指定变量的类型。⑦解释型语言。像PHP、Perl、Ruby、JavaScript一样，Python也是一种解释型语言，解释器逐行读取源代码并直接执行，无需像编译型语言那样先编译成机器码再执行。这种即时编译与执行的方式使得解释型语言具有更高的灵活性，可以方便地进行交互式编程和调试，使开发过程更加快速和灵活。⑧可扩展性强。Python支持使用C或C++编写的扩展模块来增强其功能，使Python可以与其他语言进行无缝集成，并充分利用其他语言的特性。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量2.Python语言的发展状况、特点和功能（3）Python的应用①Web开发。Python可用于构建各种Web应用，包括网站、博客、电子商务平台等。流行的Web框架如Django和Flask提供了丰富的工具集，使得Web开发变得简单高效。②数据分析。Python拥有强大的数据处理和分析能力，通过NumPy、Pandas等库可以轻松处理大型数据集。Matplotlib、Seaborn、Plotly、pyecharts等库则提供了丰富的数据可视化及交互功能。③人工智能和机器学习。Python是人工智能和机器学习领域的首选语言之一。TensorFlow、PyTorch、Keras等库能够构建和训练复杂的神经网络模型，实现图像识别、自然语言处理等任务。④自动化脚本编写。Python编写自动化脚本进行文件操作、网络请求、系统监控等任务。⑤网络编程。Python提供了丰富的网络编程库，如socket、requests等，为构建网络应用和协议提供有力保障。⑥桌面应用开发。运用PyQt、wxPython和Kivy这样的框架，Python可以用于开发跨平台的桌面应用程序。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量4.Python变量Python变量表示一个存储单元，将程序运算的中间结果临时存储在内存，以便在后续代码方便调用，其存储的值可以修改。Python中的变量不需要声明类型，每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建，用等号（=）用来给变量赋值，其格式为“变量名称=值”，等号（=）运算符左边是一个变量名，等号（=）运算符右边是存储在变量中的值。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量4.Python变量【例1.2】变量定义示例。输入水果的价格和重量，计算购买水果的费用，代码和执行结果如图1-10所示。【知识准备】程序代码分析：①程序中的price、weight、expense均是定义的变量，此处通过float()函数对input()输入的数据进行浮点数转换，即将字符串类型转换成浮点数类型。input()函数对输入的任何数据均作为字符串类型。

②expense变量，没有进行类型声明，由于price和weight是浮点类型，Python解释器会自动判断expense是浮点类型。Python是一种动态类型语言，变量的类型是可以随时变化的，Python解释器会根据赋值或运算来自动推断变量类型。e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量4.Python变量（1）标识符与关键字标识符是程序中某一元素（变量、关键字、函数、类、模块、对象）的名字，这些名字就叫标识符，定义名字尽量要见字知意。标识符的命名规则如下：由字母（A~Z，a~z）、数字（0~9）以及下划线（_）组成，不能以数字开头，不能有空格以及标点符号（括号、引号、逗号、斜线、反斜线、冒号、句号、问号等）。关键字是被Python预留的特殊单词，每个关键字都有特定的用途和含义。所有关键字在Python解释器里有预先定义的意义，不能被用作变量名、函数名或者其他标识符，不然会引发语法错误，所以取变量名要避开这些关键字。关键字可以通过导入keyword显示，图1-11所示是查看Python关键字的方法。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量4.Python变量（2）变量的命名规则Python的变量命名是区分大小写的，按照规则书写可以保持代码的可读性，变量命名时尽量体现出值的数据类型。如命名count、length和size表明数据类型是数字，命名name、title和message表明数据类型是字符串，单个字符命名的变量诸如i、j、k通常在循环中使用。命名规则1：①=号两边各留一个空格，增加代码的美观和可读性，养成一个好的书写规范，当然也可以不加空格，Python并不会认为是错误。

②变量名由超过两个以上的单词组成时，每个单词之间由下划线连接。③每个单词都小写，例如first_name，my_school_num。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量4.Python变量（2）变量的命名规则命名规则2：

①小驼峰结构：第一个单词小写开始，后续单词大写，例如firstName。

②大驼峰结构：每个单词的首字母都大写，例如FirstName。（3）变量的类型和地址在计算机内存中创建一个变量，会包括变量名称、变量保存的数据、变量存储数据的类型、变量的地址（标示）。可以通过type()函数查看变量的类型，id()函数查看变量的内存地址。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量5.Python的常量Python的常量是程序中使用的具体的数字、字符串或其他类型的值，在程序运行的过程中，数值无法更改。Python中，并没有语法上的强制手段来保证常量不被修改，常量本质上就是变量，因此通常使用全大写字母表示常量。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务二

定义学生成绩管理系统中的变量1.分析编写学生课程管理系统需要的变量

开发学生管理系统，需要定义变量保存学生的基本信息。例如学生信息包括学生姓名、学生专业，学生每门课程成绩信息，另外还需要定义保存学生总成绩和平均成绩，这些信息均需要通过定义变量来保存。2.定义学生课程管理系统中的变量

对于定义变量，变量的名称尽可能具有较好的可读性，通过名称就能判断出该变量代表什么。因此，可以用stu_name作为学生姓名的变量，stu_major作为学生专业的变量；用python_score作为python程序设计成绩变量，math_score作为高等数学成绩变量，en_score作为大学英语成绩变量，computer_score作为计算机应用基础成绩变量，intelligence_score作为人工智能导论成绩变量；另外还需要定义学生总分和平均分变量，可以分别用total和average来定义。【任务实施】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF

任务二

定义学生成绩管理系统中的变量如果编写代码完成如下需求：收银员输入，苹果的价格，单位:元/斤，收银员输入，用户购买苹果的重量，单位:斤，要求计算并且输出付款金额，要求小数点后保留2位小数。请分析如何定义变量。【思考与练习】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务三

定义学生成绩管理系统中变量的数据类型在任务二中分析了如何定义学生成绩管理系统的变量，本任务学习Python数据类型，并在此基础上分析学生成绩管理系统中变量的数据类型。。【任务描述】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务三

定义学生成绩管理系统中变量的数据类型1.认识Python的数据类型

Python中的数据类型按照是否是数字类型可以分为数字类型和非数字类型，按照数据是否可变角度还分为可变数据类型和不可变数据类型。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务三

定义学生成绩管理系统中变量的数据类型1.认识Python的数据类型

（1）整型（int）整型数包括正负整数，在程序中和数学写法一样，如：1，100，0，-98等。计算机内部使用二进制进行计算。有时候使用其他进制表示整数，例如：十六进制整数需要16个数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f来表示整数，必须以0x开头，如0x10、0xfa、0xabcdef；八进制数，只需要8个数字0、1、2、3、4、5、6、7来表示整数，必须以0o开头，如0o35、0o11；二进制整数，只需要2个数字0、1来表示整数，必须以0b开头，0b101、0b100。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A79383772CE3D9D4DAA720XX.037AAAD45827A9CF任务三

定义学生成绩管理系统中变量的数据类型1.认识Python的数据类型（2）浮点（float）型浮点数，也就是小数，与数学常用写法一样，但浮点数的小数点位置是可变的。1.23×109和12.3×108是完全相等的。也可以使用科学计数法表示，把10用e替代，1.23×109写成1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5等等。【知识准备】e7d195523061f1c029d8a470330beef7eecbf578a74c67be34E755975358C32C42B60046E65E5AB2B817CFACDA70963A03272FA99D31C85E250EFEC4061BFB07F05F931B289192FCB8E0285A555C1F230D307BE5C25C0A023A9868BE4DC722F304C024870D51F93B1C73F8B0BFA1FC623C98224856AC19AACB53BF009612A